ПЕРИОДИЧЕСКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА В ХОДЕ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОГО ОКИСЛЕНИЯ МЕТАНА НА МАССИВНОМ НИКЕЛЕ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Периодические изменения состава и морфологии поверхности Ni-фольги (2 × 8 и 6 × 6 мм) и пеноникеля в ходе автоколебаний скорости реакции окисления метана изучены с помощью масс-спектрометрии, термограмметрии, рентгенофазового анализа (PФA), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (ЭДС) и сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). Автоколебания скорости реакции наблюдали в потоке смеси 42.3% CH4−7.7% O2−3.8% Ar−46.2% Не в интервале температур 500−700°C. Показано, что период одного колебания состоит из двух фаз с различной каталитической активностью. В первой фазе происходит парциальное окисление метана, скорость которого снижается со временем, во второй – имеет место глубокое окисление метана, скорость которого увеличивается к концу данной фазы. В различные моменты колебательного цикла реакцию прерывали и получали образцы для исследования состава и морфологии поверхности. Установлено, что в условиях автоколебательного режима на поверхности Ni периодически накапливается кислород в виде NiO и углерод в виде графитоподобных структур. Количественно изучены динамики накопления/превращения NiO и поверхностного углерода в ходе различных фаз колебательного цикла, которые коррелируют с упомянутыми выше изменениями каталитической активности.

Об авторах

В. Ю Бычков

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Email: bychkov@chph.ras.ru
Москва, Россия

А. В Гусенков

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Москва, Россия

Е. И Руденко

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Москва, Россия

О. Н Сильченкова

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Москва, Россия

В. Н Корчак

ФГБУН ФИЦ химической физики им. Н.Н. Семенова РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Арутюнов В.С., Крылов О.В. Окислительные превращения метана. Москва: Наука, 1998, 24–82 с.
  2. Песков Н.В., Слинько М.М. // Кинетика и катализ. 2023. T. 64. № 3. С. 317.
  3. Peskov N.V., and Slinko M.M. // Kinet. Catal., 2023. Vol. 64. No. 3. P. 303.
  4. Борщ В.Н., Быстрова И.М., Пугачева Е.В., Смирнова Е.М., Ставицкая А.В., Винокуров В.А. // Кинетика и катализ. 2022. T. 63. № 6. C. 845.
  5. Borshch V.N., Bystrova I.M., Pugacheva E.V., Smirnova E.M., Stavitskaya A.V., and Vinokurov V.A., Kinet. Catal., 2022. Vol. 63. No. 6. P. 801.
  6. Веселов Г.Б., Ильина Е.В., Тренихин М.В., Ведягин А.А. // Кинетика и катализ. 2022. T. 63. № 5. C. 592.
  7. Veselov G.B., Ilyina E.V., Trenikhin M.V., and Vedyagin A.A. // Kinet. Catal., 2022. Vol. 63. No. 5. P. 523.
  8. Юсенко М.В., Беляев В.Д., Демин А.К., Бронин Д.И., Собянин В.А., Снытников П.В. // Кинетика и катализ. 2022. T. 63. № 1. C. 132.
  9. Yusenko M.V., Belyaev V.D., Demin A.K., Bronin D.I., Salanov A.N., Sobyanin V.A., Snytnikov P.V., and Potemkin D.I. // Kinet. Catal., 2022. Vol. 63. No. 1. P. 123.
  10. Крылов О.В. // Российский химический журнал. 2000. Т. 44. № 1. С. 19. (Krylov O.V. // Ross. Khim. Zh., 2000, vol. 44, p. 19.)
  11. Bychkov V.Yu., Tulenin Yu.P., Gordienko Yu.A., Sil’chenkova O.N., Korchak V.N. // Kinet. Catal. 2024. V. 65. № 4. P. 405.
  12. Ding X., Yu J., Chen F.Y., Hu S.Q., Yang W.T., Qiao C., Chen X.M., Ma W.H. // Кинетика и катализ. 2023. T. 64. № 4. C. 394.
  13. Ding X., Yu J., Chen F.Y., Hu S.Q., Yang W.T., Qiao C., Chen X.M., Ma W.H. // Kinet. Catal., 2023. Vol. 64. No. 4. P. 371.
  14. Veselov G.B., Shubin Yu.V., Vedyagin A.A. // Kinet. Catal. 2024. V. 65. № 4. Р. 413.
  15. Пахарукова В.П., Стонкус О.А., Харченко Н.А., Рогожников В.Н., Чесалов Ю.А., Горлова А.М., Сараев А.А., Потемкин Д.И. // Кинетика и катализ. 2023. T. 64. № 5. C. 648.
  16. Pakharukova V.P., Stonkus O.A., Kharchenko N.A., Rogozhnikov V.N., Chesalov Yu.A., Gorlova A.M., Saraev A.A., and Potemkin D.I. // Kinet. Catal., 2023, vol. 64, no. 5, p. 671.
  17. Zhang X.L., Hayward D.O., Mingos D.M.P. // Catal. Lett. 2002. V. 83. P. 149.
  18. Zhang X.L., Hayward D.O., Mingos D.M.P. // Catal. Lett. 2003. V. 86. P. 235.
  19. Bychkov V.Yu., Tulenin Yu.P., Korchak V.N., Aptekar E.L. // Appl. Catal. A: Gen. 2006. V. 3042. P. 21.
  20. Сараев А.А., Косолобов С.С., Каичев В.В., Бухтияров В.И. // Кинетика и катализ, 2015. Т. 56. № 5. С. 606.
  21. Saraev A.A., Kosolobov S.S., Kaichev V.V., and Bukhtiyarov V.I. // Kinet. Catal., 2015, vol. 56, p. 598.
  22. Saraev A.A., Vinokurov Z.S., Kaichev V.V., Shmakov A.N., Bukhtiyarov V.I. // Catal. Sci. Technol. 2017. V. 7. Art. 16461649.
  23. Kaichev V.V., Gladky A.Yu., Prosvirin I.P., Saraev A.A., Havecker M., Knop-Gericke A., Schlogl R., Bukhtiyarov V.I. // Surf. Sci. 2013. V. 609. P. 113.
  24. Kaichev V.V., Gladky A.Yu., Prosvirin I.P., Saraev A.A., Havecker, M., Knop-Gericke A., Schlogl R., Bukhtiyarov V.I., // Surf. Sci., 2013, vol. 609, p. 113.
  25. Kaichev V.V., Teschner D., Saraev A.A., Kosolobov S.S., Gladky A.Yu., Prosvirin I.P., Rudina N.A., Ayupov A.B., Blume R., Havecker M., Knop-Gericke A., Schlogl R., Latyshev A.V., Bukhtiyarov V.I. // J. Catal. 2016. V. 334. P. 23.
  26. Kaichev V.V., Gladky A.Yu., Saraev A.A., Kosolobov S.S., Sherstyuk O.V., Bukhtiyarov V.I. // Top. Catal. 2020. V. 63. P. 24.
  27. Bychkov V.Yu., Tulenin Yu.P., Slinko M. M., Lomonosov V.I., Korchak V.N. // Catal. Lett. 2018. V. 148. P. 3646.
  28. Лашина Е.А., Каичев В.В., Чумакова Н.А., Устюгов В.В., Чумаков Г.А., Бухтияров В.И. // Кинетика и катализ. 2012.Т. 53. № 3. С. 389.
  29. Слинько М.М., Макеев А.Г., Бычков В.Ю., Корчак В.Н. // Кинетика и катализ. 2022. Т. 63. № 1. С. 99.
  30. Slinko M.M., Semendyaeva N.L., Makeev A.G., Bychkov V.Yu. // Kinet. Catal. 2025. V. 66. № 2. P. 129.
  31. Bychkov V.Yu., Tulenin Yu.P., Slinko M.M., Gorenberg A.Ya., Korchak V.N. // Catal. Lett. 2017. V. 147. P. 2664.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).